Стандартні послідовні та паралельні порти.

Послідовні і паралельні порти традиційно були основними комунікаційними портами ПК і як і раніше залишаються важливим|поважний| елементом будь-якої системи.

Послідовні порти (вони ж комунікаційні або COM-порти) спочатку використовувалися пристроями|устрій|, яким була потрібна двонаправлена взаємодія з|із| системою. Сюди відносяться модеми, миші, сканери, | чи будь-які інші пристрої|устрій|, які " говорять" з|із| ПК і отримують|одержувати| відповідну " відповідь". Нові послідовні порти дозволяють здійснювати високошвидкісну двонаправлену передачу даних.

Декілька компаній розробляють програми, за допомогою яких можлива передача даних між ПК за допомогою послідовних або паралельних портів. Програма передачі файлів була включена в DOS 6.0 і вище (Interlink), а також в Windows 95 і пізніших версіях (пряме кабельне з'єднання|сполучення, сполука|). В даний час|нині| на ринку присутні декілька програм, що демонструють нетрадиційний підхід до паралельних портів. Наприклад, до паралельного порту можна підключити накопичувачі на гнучких дисках підвищеної місткості|ємкість|, накопичувачі CD-ROM, сканери і пристрої|устрій| зберігання даних на магнітній стрічці.

Всі завдання|задача|, що традиційно виконуються послідовними і паралельними портами, все більше переходять до нових портів, таких, як USB і IEEE-1394, проте|однак| і нові і класичні порти і далі існуватимуть разом, будучи найважливішими інтерфейсами введення-виведення|виведення| даних.

3.5.1. Послідовні порти

Асинхронний послідовний інтерфейс — це основний тип інтерфейсу, за допомогою якого здійснюється взаємодія між комп'ютерами. Термін асинхронний означає, що при передачі даних не використовуються ніякі|жоден| синхронізуючі сигнали і окремі символи можуть передаватися з|із| довільними інтервалами, як, наприклад, при введенні даних з клавіатури.

Кожному символу, який передається через послідовне з'єднання|сполучення, сполука|, повинен передувати стандартний стартовий сигнал, а завершувати його передачу повинен стоповий сигнал. Стартовий сигнал — це нульовий біт, званий стартовим бітом. Він повинен повідомити приймаючий пристрій|устрій| про те, що наступні|слідуючий| вісім біт є байт даних. Після|потім| цього передаються один або два стопових бита, таких, що сигналізують про закінчення передачі символу. У приймаючому пристрої|устрій| символи розпізнаються по появі стартових і стопових сигналів, а не по моменту їх передачі. Асинхронний інтерфейс орієнтований на передачу символів (байтів), а при передачі використовується приблизно 20% інформації тільки|лише| для ідентифікації кожного символу.

Термін послідовний означає, що передача даних здійснюється по одиночному провідникові, а біти при цьому передаються послідовно, один за іншим. Такий тип зв'язку характерний|вдача| для телефонної мережі, в якій кожен напрям|направлення| обслуговує один провідник.

3.5.2. Розташування послідовних портів

Типові системи включають один або два послідовні порти, що розташовуються переважно|звично| на задній панелі системного блоку. Існують також комп'ютери, що створені з урахуванням|з врахуванням| споживчих вимог, містять|утримувати| послідовний порт (рис.7) цифрової камери, розташований|схильний| на передній панелі. Цей порт використовується для передачі даних з|із| цифрових камер нижчого класу. У сучасних конструкціях системних плат для керування вбудованими послідовними портами цього типу використовується мікросхема Super I/O, розташована|схильний| на системній платі, або високоінтегрована мікросхема South Bridge.

Для того, щоб збільшити кількість послідовних портів, наявних в стандартній системі, слід придбати|набути| одно-| або багатопортову плату або так звану інтерфейсну плату введення-виведення|виведення| (multi-I/O card), що містить|утримувати| один або два послідовних, а також один або два паралельні порти. Послідовні порти старих систем, створених на основі стандартів ISA або VL-Bus, часто підключалися до багатофункціональних плат, що містять|утримувати| інтерфейси жорсткого диска IDE і накопичувача на гнучких дисках.

До послідовних портів можна підключити різноманітні|всілякий| пристрої|устрій|: модеми, плотери, принтери, сканери, інші комп'ютери, пристрої|устрій| зчитування штрих-коду| або схему керування пристроями|устрій|. В основному у всіх пристроях|устрій|, для яких необхідний двонаправлений зв'язок з|із| комп'ютером, використовується послідовний порт RS-232С, що став стандартом (Reference Standard number 232 revision C — стандарт обміну номер 232 версії З|із|), який дозволяє передавати дані між несумісними пристроями|устрій|.

3.5.3. Вбудовані послідовні порти

Вже в середині 1990-х років, починаючи|розпочинаючи, зачинаючи| з|із| пізніх моделей 486-х комп'ютерів, замість окремих мікросхем UART почав|розпочав, зачав| використовуватися компонент системної плати, що отримав|одержав| назву Super I/O.

Рис.7 9-тиконтактний (зліва) та 25-контактний (справа) роз'єми послідовного порту типу AT

Цей компонент, як і багаторежимний паралельний порт, переважно|звично| містить|утримувати| два послідовні порти UART, контролер гнучких дисків, контролер клавіатури, іноді|інколи| пам'ять CMOS; всі ці елементи розташовані|схильний| в одній крихітній мікросхемі. Проте|однак| ця мікросхема працює так, ніби всі перераховані пристрої|устрій| були встановлені|установлений| окремо, а саме: з програмної точки зору, операційна система і виконувані застосування взаємодіють з|із| мікросхемами UART як з|із| окремо встановленими|установлений| модулями на платах адаптера послідовного порту. У сучасних системах функції компоненту Super I/O інтегровані в мікросхему South Bridge. Мікросхема South Bridge з|із| інтегрованим введенням-висновком|виведення|, як і компонент Super I/O, безпосередньо взаємодіє з|із| програмним забезпеченням.

3.5.4. Конфігурація послідовних портів

Надходження|вступ| в послідовний порт кожного чергового байта повинне обов'язково " привертати увагу" комп'ютера. Здійснюється це подачею сигналу на лінію запиту переривання (IRQ). У 8-розрядній системній шині ISA передбачено вісім таких ліній, а в 16-розрядній ISA — 16. Переважно|звично| запити IRQ обслуговує мікросхема контролера переривань типу 8259: у стандартній конфігурації для порту COM1 призначена лінія IRQ 4, а для COM2 — лінія IRQ 3. Навіть у найсучасніших системах конфігурація COM-портів залишилася без змін, що необхідне для сумісності із|із| старими версіями програмного і апаратного забезпечення.

При встановленні в комп'ютер послідовний порт необхідно налагодити для використання конкретної адреси порту введення-виведення|виведення| і переривання IRQ. Краще всього при цьому використовувати стандарти, прийняті для послідовних портів (табл. 3).

Виробники BIOS ніколи не вбудовують підтримку COM3 і COM4 в свої продукти. Тому DOS не може працювати з|із| послідовними портами вище COM2, оскільки отримує|одержувати| інформацію про інтерфейси введення-виведення|виведення| з|із| BIOS. Наявність і типи встановлених|установлений| пристроїв|устрій| визначається BIOS при проведенні тестування POST (Power On Self Test); при цьому перевіряються тільки|лише| два перші інстальовані порти. Подібні проблеми не стосуються Windows, оскільки Windows 95 і вище підтримують до 128 портів.

Таблиця 3. Стандартні адреси введення-виведення|виведення| і переривання для послідовних портів

3.5.5. Паралельні порти

Як правило, паралельні порти використовуються для підключення до комп'ютера принтера. Проте|тим не менше|, не дивлячись на|незважаючи на| таку|настільки| вузьку спеціалізацію, паралельні порти стали застосовуватися як відносний швидкий інтерфейс передачі даних (в порівнянні з послідовними портами) між пристроями|устрій|. В даний час|нині| порти USB 1.1 забезпечують практично таку ж швидкість, а порти USB 2.0 і IEEE-1394 мають швидкодію в десятки разів більшу, ніж паралельні порти.

У паралельних портах для одночасної передачі байта інформації використовується вісім ліній. Цей інтерфейс відрізняється високою швидкодією, часто застосовується для підключення до комп'ютера принтера, а також для з'єднання|сполучення, сполука| комп'ютерів. (Адже при цьому швидкість передачі даних значно вища, ніж при з'єднанні|сполучення, сполука| через послідовні порти: 4, а не 1 біт за один раз.)

Істотним|суттєвий| недоліком|нестача| паралельного порту є|з'являтися, являтися| те, що сполучні проводи|провід| не можуть бути дуже|занадто| довгими. При великій довжині сполучного кабелю в нього доводиться вводити|запроваджувати| проміжні підсилювачі сигналів, оскільки|тому що| інакше виникає безліч перешкод.

3.5.6. Стандарт IEEE 1284

Цей стандарт був остаточно затверджений в березні 1994 року. У нім визначені фізичні характеристики паралельних портів (режими передачі даних і т. д.). Крім того, в стандарті IEEE 1284 описаний характер|вдача| зміни зовнішніх сигналів, що поступають|надходити| на багаторежимні паралельні порти комп'ютера, тобто на порти, які можуть працювати в 4- і 8-розрядному режимах, а також в режимах EPP і ECP. Хоча IEEE 1284 був випущений для стандартизації форм сигналів, за допомогою яких комп'ютер " спілкується" з|із| пристроями|устрій|, що підключаються, зокрема з|із| принтером, цей стандарт цікавий і для виробників периферійних пристроїв|устрій|, що підключаються до паралельних портів (дисководів, мережевих|мережний| адаптерів і ін.).

Рис.8 Роз'єми, визначені в стандарті шини 1284

Стандартом IEEE 1284 передбачена вища пропускна здатність з'єднання|сполучення, сполука| між комп'ютером і принтером або двома комп'ютерами. Для реалізації цій можливості|спроможність| стандартний кабель принтера не підходить|пасувати, личити|. Стандартом IEEE 1284 для принтера передбачена вита пара.

У стандарті IEEE 1284 визначений також новий роз'єм. Роз'єм типу A визначений як штирьовий DB25, роз'єм типа B — як Centronics 36. Роз'єм типу C є|з'являтися, являтися| роз'ємом високої щільності. Такі роз'єми (типу З|із|) встановлюються на принтерах Hewlett-Packard. Роз'єми всіх трьох типів показані на рис.8

3.5.7. Стандартні паралельні порти

У першому комп'ютері IBM РС| існував тільки|лише| один паралельний порт, призначений для передачі інформації від комп'ютера до якого-небудь пристрою|устрій|, наприклад до принтера. Однонаправленість паралельного порту першого РС| цілком|сповна| відповідала його основному призначенню — передачі даних на принтер. Проте|однак| у багатьох випадках бажано було мати двонаправлений паралельний порт навіть для принтера (щоб можна було реалізувати зворотний зв'язок, наприклад для принтерів типа PostScript). З|із| однонаправленим|однонапрямлений| паралельним портом здійснити це було неможливо. Такий тип паралельних портів не призначався для використання як вхідний, проте|однак| за допомогою спеціальних схем (у яких чотири сигнальні лінії можуть бути представлені|уявлені| як 4-розрядне з'єднання|сполучення, сполука|) і однонаправленого|однонапрямлений| паралельного порту можна забезпечити 8-розрядне вивведення|виведення| і 4-розрядне введення. В даний час|нині| цей тип портів використовується досить рідко, оскільки|тому що| в комп'ютерах, випущених після|потім| 1993 року, як правило встановлюються паралельні порти на зразок 8-розрядного, ЕРР| і ЕСР|. Стандартний паралельний порт забезпечує швидкість передачі даних 50 Кбайт/с, але|та| при використанні різних удосконалень пропускну здатність можна збільшити до 150 Кбайт/с.

3.5.8. Вдосконалений паралельний порт (EPP). Порт розширення функціональних можливостей (ECP)

Це новий тип паралельного порту, який іноді|інколи| називають швидкодіючим паралельним портом. EPP (Enhanced Parallel Port), ECP - (Extended Capabilities Port) розроблений компаніями Intel, Xircom і Zenith Data Systems і випущений в жовтні 1991 року. Вдосконалений паралельний порт працює практично на всіх швидкостях, підтримуваних шиною ISA, і пропонує десятиразове збільшення пропускної спроможності в порівнянні із звичайним|звичний| паралельним портом. Цей тип портів розроблений спеціально для таких пристроїв|устрій|, що підключаються до паралельного порту, як мережеві|мережний| адаптери, дисководи і накопичувачі на магнітній стрічці. EPP відповідає вимогам нового стандарту IEEE 1284 для паралельних портів і передає дані з|із| швидкістю до 2 Мбайт/с. Таким чином, існує два несумісні стандарти: EPP версії 1.7 і IEEE 1284. Проте|однак| завдяки тому, що вони досить схожі один на одного, стали випускати периферійне устаткування|обладнання|, що підтримує обидва стандарти, але|та| в деяких випадках пристрої|устрій| для EPP 1.7 можуть не працювати з|із| портами IEEE 1284.

3.5.9. Пристрої, що підключаються до паралельних портів

Розробники першої моделі IBM РС| припускали|передбачати|, що паралельний порт використовуватиметься тільки|лише| для підключення принтера. Проте|однак| за останні роки з'явилася|появилася| безліч пристроїв|устрій|, які можна підключити до комп'ютера через паралельний порт. До паралельних портів може підключатися все: від накопичувачів на магнітній стрічці до мережевих|мережний| адаптерів, накопичувачів CD-ROM і сканерів. Ці ж пристрої|устрій| часто|частенько| можуть бути підключені за допомогою порту USB, тому багато з|із| них для досягнення максимальної гнучкості підтримують обидва типи роз'ємів. Не дивлячись на|незважаючи на| те що для передачі даних між двома системами можуть використовувати послідовні або паралельні порти, якнайкращим|щонайкращий, найкращий| способом такої передачі буде застосування|вживання| мережевих|мережний| Ethernet-плат і перехресного з'єднання|сполучення, сполука| (crossover). Подібний тип з'єднання|сполучення, сполука| дозволяє передавати дані з|із| традиційною для стандарту Ethernet швидкістю, тобто 10, 100 або 1000 Мбіт/с (1.25, 12.5 або 125 Мбайт/с). Використання послідовних або паралельних портів для обміну даними двох систем було популярним до появи мережевих|мережний| інтерфейсних плат (network interface card — NIC).

Існує цілий ряд|лава, низка| комерційних програм, що підтримують передачу файлів через паралельний порт, наприклад LapLink компанії Laplink.com, CheckIt Fast Move від SmithMicro, РС| Anywhere від Symantec і багато інших. ОСWindows Me і Windows 2000, Windows XP також містять|утримувати| вбудовану підтримку передачі файлів через паралельний порт.